微生物的生长
●教学目标 知识目标
识记：测定微生物群体生长的方法。
理解：1.微生物群体生长规律及其在生产实践中的应用。 2.温度、pH和氧等环境因素对微生物生长的影响。 能力目标
1.通过微生物群体生长规律中“细菌生长曲线”的学习，进一步提高学生的图表对比分析能力以及运用恰当的生物学知识有效地表述图表、公式等提供的信息能力。
2.通过对种群增长的“J”型、“S”型曲线与本小节中细菌的群体生长曲线的对比，培养学生的归纳与演绎能力以及生物学的绘图能力。
情感目标
1.通过种群的一般增长规律、微生物群体生长规律地对比，培养学生正确看待一般问题与特殊问题、个性与共性的关系。
2.通过“影响微生物生长的环境因素”的学习，培养学生树立事物的各种因素之间是相互联系的观点，并培养学生抓住事物主要矛盾的思想方法。
3.通过“细菌生长曲线”与“自然种群的增长曲线”的对比分析，帮助学生形成关注社会、保护自然的理念。 ●重点·落实方案 重点
1.微生物群体生长规律及其在生产实践中的应用。 2.温度、pH和氧等环境因素对微生物生长的影响。 落实方案
1.对于微生物群体生长规律及其在生产实践中的应用这一重点，主要采用对比分析教学法，结合自制的多媒体课件，帮助学生理解微生物群体生长的各个时期的主要特征；并通过教师的引导，由学生根据各个时期相应的特点，讨论、总结微生物群体生长规律在生产实践中的应用。
2.而对于温度、pH和氧等环境因素对微生物生长的影响，则主要采用相应的函数图对比分析的方法并结合题例分析,教师对相关问题进行补充、拓宽，有助于学生对问题本质的理解。
●难点·突破策略 难点
微生物群体生长规律及其在生产实践中的应用。 突破策略
对于微生物群体生长规律及其在生产实践中的应用这一难点，在落实重点的同时，我们是这样来解决难点：首先，让学生通过自己绘制细菌生长曲线函数图，形成感性认识；然后，利用多媒体技术，展示在恒定培养容器中，微生物群体生长各个时期微生物细胞的形态结构、生理特征与微生物群体的生长速率等群体生长特征，分析影响各个时期长短的相关因素以及在生产活动中的具体应用；最后，再把多种信息转换为微生物群体生长的曲线图，使相关知识从感性上升到理性，并在曲线图的相应区域设置超级链接，化抽象为具体，帮助学生理解群体生长曲线所对应阶段的生物学意义。
而对于微生物群体生长规律在生产实践中的应用，则是建立在学生对各个时期的特征理解的基础上，通过教师的引导，由学生分析，教师补充、总结。
●教具准备
血球计数板、涂片计数法的学生实验准备（细菌培养液、已知含量的红细胞液、载玻片、盖玻片、显微镜与染色剂等）、自制的群体增长“J”型、“S”型曲线、细菌生长曲线投影片，自制的“微生物群体生长规律及其在生产实践中的应用”多媒体课件。
●学法指导
1.布置学生复习必修本第八章中“生态因素对生物的影响”“种群与生物群落”中的相关知识。
2.指导学生预习，发挥学生的抽象思维能力和逻辑思维能力，将有利于教学。从微生物地生长、繁殖的特点引出为何要从群体角度研究微生物的生长。
微生物的群体生长规律是种群内个体生长的一个频率统计，反应的是微生物种群概念上的数量变化，这一点需要学生理解。
3.在分析影响微生物生长的环境因素时，学生必须确立事物的各种因素之间是相互联系的观点，同时更应注意抓住事物主要矛盾来分析问题的方法，这将有利于提高学生对于图表中数据的分析能力。
●教法探讨 1.总体上来看，“微生物的生长”部分知识相对比较抽象，而且所描述的生物学事实又是一个充满动态的过程，因而，我们建议在总体上可以采用多媒体课件辅助教学。
2.具体教学过程中，微生物的“群体生长规律”可以综合运用指导教学、发现学习等多种教学策略；而对于“影响微生物生长的环境因素”部分内容，由于学生具有相关的知识背景，所以我们则建议可以采用问题解决为主的教学传递程序组织教学。
●课时安排 2课时
●教学过程 ［导课］
引言：前面，我们已经学习了微生物的营养与代谢，知道了微生物需要不断从外界吸收营养物质，通过代谢，获取能量并合成自身的组成物质，以维持自身正常的生命活动。那么，从代谢的角度来看，当同化作用大于异化作用时，微生物将表现出怎样的特征？
学生回答：生长的现象。
那么什么是微生物的生长呢？我们一般是如何来研究微生物的生长的呢？ 这就是本节课我们所要学习的内容——微生物的生长。 ［教学目标达成］
学生活动：阅读教材P91并讨论上述问题。
总结：微生物的生长包括微生物细胞体积的扩大与细胞数目的增多；由于大多数微生物细胞体积较小，个体质量较轻，微生物的个体生长不易观察；同时由于微生物繁殖速度一般较快，因而通常以微生物的群体为单位来研究微生物的生长。
问题情景：能否说出这些微生物类群的主要繁殖方式？ 师生共同分析、总结：（1）大型真菌与霉菌：如木耳、蘑菇、青霉、根霉等，主要的繁殖方式为无性的孢子生殖或有性孢子生殖。
（2）酵母菌：在条件适宜的情况下，主要的生殖方式为出芽生殖。在条件不适宜时，一般以无性的孢子生殖或有性孢子生殖。
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（3）细菌：主要以二分裂来繁殖后代，一般以指数函数Y=2来表示其在适宜条件下的群体增长的潜能。 （4）放线菌：主要以孢子生殖来繁殖后代，但其孢子为分生孢子。
（5）病毒：繁殖方式为增殖，需要强调的是，本节内容中的微生物的营养、代谢与生长，并不以病毒为研究对象。
教师提问：我们在必修本中，已经学习了种群的相关内容。那么，什么是种群的动态？种群的动态包括哪几个方面的内容？我们一般是如何来研究种群的动态的？
学生回答：略。 总结：（1）种群动态是种群生态学的核心问题；种群动态研究种群数量在时间和空间上的分布规律。 （2）种群动态主要包括以下几个方面的内容：有多少（数量或密度）；哪里多，哪里少（分布）；怎样变动（数量变动和扩散迁移）；为什么这样变动（种群调节）。
（3）种群动态的基本研究方法有：野外观察；实验研究；数学模型研究等。
教师提问：那么种群的数量变化包括哪四个方面的内容呢？我们研究的“J”型曲线、“S”型曲线属于其中哪一方面的范畴？
学生活动：种群数量的增长、稳定、波动与衰亡。“J”型曲线、“S”型曲线属于种群的增长范畴。由学生画出“J”型曲线、“S”型曲线，多媒体实物投影并评价。
教师提问：当以“J”型曲线、“S”型曲线描述种群的增长规律时，曲线模型成立的理论基础是什么？ 学生回答：略。
教师提问：通过复习，我们巩固了种群生态学方面的一些知识；那么，如果我们把一定空间与时间范围内的同种微生物群体视为一个种群的话，则微生物的群体生长会具有怎样的特征呢？
一、微生物群体生长规律
1.微生物群体生长规律的研究方法
教师分析：由于在自然环境下微生物群体生长受到非生物因素、种内关系、种间关系等多种因素的综合影响其群体生长的状况多变而复杂，往往难以描述，因而，从实际工作的角度出发，微生物的群体生长状况的研究一般是置于人工控制的条件下进行的。
教师提问：那么实际工作中是如何进行微生物群体生长状况的研究的？
学生活动：阅读教材P91相关内容，然后分组讨论，总结研究微生物的群体生长状况的方法。
学生总结、教师补充：对于像细菌这类单细胞无分枝的微生物来说，一般是将少量的某种细菌分离纯化后，接种到恒定容积的培养基中，并置于适宜条件下培养，然后，定期取样，测定培养基中微生物的群体生长情况的。
教师讲述：测定微生物群体生长状况的方法主要有测细胞数目、测重量两种方法。 （1）测细胞数目
教师补充：测定细菌的细胞数目的主要方法有血球计数板法和涂片计数法。 教师活动：教师出示血球计数板实物并投影血球计数板的图片，引导学生观察。
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血球计数板中央的小室容积为0.1 mm，将适当稀释的培养液移取到血球计数板与盖玻片之间的计数室中，在显微镜下观察计数，然后将所观察到的微生物数目折算为培养液中的微生物总数。
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教师提问：若n个0.1 mm的小室中的细菌细胞数目分别为a1、a2、a3……a,培养容器总体积为V时，那么培养液中微生物的总细胞数目为多少呢？
学生回答：略。
涂片计数法学生实验：用移液管移取等量的待测样品与已知含量的红细胞液均匀混合；将混合液均匀涂布在载玻片的一定面积内；用适当的染色剂染色；在显微镜下随机选若干个区域进行计数，得出细菌与红细胞的比例；用数学方法计算出单位体积内的细菌数目。
学生讨论并分析实验数据：略。 (2)测重量法
教师讲述：测重量法具体可以分为湿重法和干重法二种。湿重法是指取一定体积的培养基，经离心分离、反复洗涤后，称菌体的湿重，计算菌体的总重量；干重法是指通过上述方法，得到菌体的湿重后，再烘干后称干重，计算细胞的总重量。
过渡：那么，微生物的群体生长状况是否具有一定的规律？假如有的话，这是怎样一种规律？研究这一规律具有怎样的现实意义呢？
2.微生物群体生长规律
教师讲述：恒定培养容器中的微生物群体生长规律是许多实验测定的结果。 总结：（1）许多实验都表明，像细菌这类微生物，在恒定容器内的生长速率是随着时间的推移而不断变化的。 （2）其变化具有一定的规律。
（3）若以时间为横轴，以细菌数目的对数为纵轴，便可以得到反映细菌生长规律的曲线，我们一般称之为．．．．．细菌的生长曲线。
教师分析：微生物的群体生长规律模型是具有相应的数学理论基础的。
微生物的生长 (一) 人教版必修
